JP4137098B2 - キートップ板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は各種電子機器に使用される押釦スイッチに用いて好適なキートップ板及びその製造方法に関するものである。

近年、携帯機器に用いられる押釦スイッチのキートップにおいて、その表面に所望の色彩からなる加飾層を設けて装飾し、さらに加飾層の中央部分に加飾層を設けないことで透明なキートップ内部が透けて見えてデザイン上の美観を向上させた構造のキートップが考えられている。加飾層としては例えば鏡面となるメッキ層などが用いられる。

図５はこのような構造の従来のキートップの一例を示す要部概略拡大断面図である。同図に示すキートップ２００はダブルモールド成形品であり、透明な二次成形品２１０の周囲に不透明な一次成形品２２０を成形一体化し、一次成形品２２０の上面に金属色からなる加飾層（例えばアルミニウムによる銀色の鏡面状のメッキ層）２２１を形成し、加飾層２２１の上面を含むキートップ２００の表面全体に透明なオーバーコート層２２３を設け、さらに二次成形品２１０の下面に有色の加飾印刷層２１１を塗布して構成されている。このように構成したキートップ２００をその表面側から見ると、キートップ２００上面の外周近傍部分がリング状の銀色の鏡面に見え、同時にキートップ２００の中央が透明に透けてその奥に加飾印刷層２１１による色彩が見え、これによってキートップ２００が立体的に効果的にデザインされる。

図６は上記キートップ２００の製造方法を示す図である。即ち先ず同図（ａ）に示すように不透明な樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）からなる一次成形品２２０を成形することで製造し、次に図６（ｂ）に示すように透明な樹脂（例えばポリカーボネート樹脂）からなる二次成形品２１０を成形一体化する（ダブルモールド成形）。そして一次成形品２２０の表面を化学処理して表面粗面化・活性化した上で、図６（ｃ）に示すようにキートップ２００の上面側全体をメッキ処理することでメッキ層２２１を形成するが、このメッキ層２２１としてＡＢＳ樹脂との密着性は良いがポリカーボネート樹脂との密着性は良くないものを選ぶ。そしてメッキ後にキートップ２００を洗浄処理すれば図６（ｄ）に示すように二次成形品２１０上のメッキ層だけが洗い落とされ、その後図５に示すようにキートップ２００の上面全体にメッキ層保護用のオーバーコート層２２３を塗布し、一方二次成形品２１０の下面全体に加飾印刷層２１１を印刷すれば、キートップ２００が完成する。

しかしながら上記従来のキートップ２００においては以下のような問題点があった。
（１）前記ダブルモールド成形には、専用の成形機及び金型が必要となり、設備の汎用性がなく、設備費用が高価になる。

（２）前記加飾層２２１としてメッキ層を用いた場合は、成形品である立体物表面へのメッキ処理と、このメッキ層を保護するためのオーバーコート層２２３の塗布とが必要となり、製造工程が煩雑で製造コストが高くなるばかりか、立体物表面への処理なので不良品が出易く歩留まりも悪くなる。

（３）二次成形品２１０下面への加飾印刷層２１１の塗布は、成形品への塗布作業となるので、この加飾印刷層２１１を光を通す程度まで薄くムラなく塗布することは困難である。

（４）上記ダブルモールド成形によらず、単一の透明なキートップを成形してその表面全体に加飾層を設け、不要部分をレーザによって取り除く方法も考えられるが、この場合はレーザによる除去部分にその痕跡が残る。またダブルモールド成形によらず、単一の透明なキートップを成形してその表面の所定部分にマスキングを行なった上で加飾層をメッキし、マスキング部分を取り除く方法も考えられるが、この方法は製造が煩雑である。
特開２００１−１４８２１４号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、表面に加飾層を設けて装飾し、さらに加飾層を設けないことで透明なキートップ内部が透けて見える構造のキートップであっても、その製造が容易で、生産性や品質の向上が図れるキートップ板及びその製造方法を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、可撓性を有する透明な樹脂フイルムに加飾層を設けてなる第一フイルム板の前記加飾層を設けた部分を上方向に湾曲すると共にこの湾曲部内に透明なモールド樹脂製のキートップを成形し、さらに前記キートップの下面側に可撓性を有する樹脂フイルムからなる第二フイルム板を設置し、前記第一フイルム板に加飾層を設けないでキートップの内部が透けて見えるキートップ露出部分を設けるとともに、前記第一フイルム板に設けた加飾層の下の位置の第二フイルム板に前記キートップを成型する溶融樹脂を第一，第二フイルム板の間に圧入する貫通孔を設けたことを特徴とするキートップ板にある。
本願請求項２に記載の発明は、前記第一フイルム板の下面に設けた加飾層の下面に、第一フイルム板とキートップ間を接着する接着層を形成したことを特徴とする請求項１に記載のキートップ板にある。
本願請求項３に記載の発明は、前記第二フイルム板に加飾層を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のキートップ板にある。

なお前記第一フイルム板に設ける加飾層は、蒸着層又は加飾印刷層であることが好ましい。

本願請求項４に記載の発明は、可撓性を有する透明な樹脂フイルムに加飾層を設けるとともに加飾層を設けないキートップ露出部分を設けてなる第一フイルム板と、可撓性を有する樹脂フイルムからなる第二フイルム板とを用意し、前記第一，第二フイルム板を重ね合わせた上でこれら第一，第二フイルム板を第一，第二金型の間に挟持する工程と、前記第一，第二金型によって形成されているキャビティー内に、前記第二フイルム板の前記第一フイルム板の加飾層を形成した下の位置に設けた貫通孔から溶融樹脂を圧入した後にこの溶融樹脂を固化することで第一フイルム板に形成された湾曲部内に透明なモールド樹脂製のキートップを成形するとともに前記キートップの下面側に第二フイルム板を設置してなるキートップ板を形成する工程と、第一，第二金型を取り外すことで前記キートップ板を取り出す工程と、を有することを特徴とするキートップ板の製造方法にある。
本願請求項５に記載の発明は、前記第一フイルム板に形成される湾曲部は、前記第一，第二フイルム板を第一，第二金型の間に挟持する工程の前に、プレフォーミング工程によって予め形成されるか、或いは前記第一，第二金型によって形成されているキャビティー内に溶融樹脂を圧入することで第一フイルム板をキャビティーの内壁面まで引き伸ばして形成されることを特徴とする請求項４に記載のキートップ板の製造方法にある。
本願請求項６に記載の発明は、前記第一フイルム板の加飾層の下面に透明な接着層が積層されており、且つこの接着層は、第一フイルム板の湾曲部の側面部となる部分の前記加飾層を設けない部分にも設けられてこの側面部の接着層によって第一フイルム板とキートップ間を直接接着することを特徴とする請求項４又は５に記載のキートップ板の製造方法にある。

（１）１つのキートップの中に加飾層による表面装飾部分と透明でキートップ内部が透けて見える部分とを有する構造のキートップが容易に製造できる。

（２）加飾部分は全てフイルムへの印刷によって形成されるので、立体的な部材表面に直接加飾部分を設ける場合に比べて生産性や品質の向上が図れる。

（３）ダブルモールド成形のような専用の成形機や金型設備が不要になり、設備費用が廉価になる。

（４）第一フイルム板に設ける加飾層を蒸着層とした場合は、蒸着フイルムをエッチングするだけで良く、メッキ工程が不要になり、その製造が容易になる。

（５）第一フイルム板に設けた加飾層の下に位置する第二フイルム板に溶融樹脂圧入用の貫通孔を設けたので、キートップの外周から突出する舌片状の突出部を省略できる。
（６）第二フイルム板に加飾層を設けた場合は、その装飾効果が増大する。

（７）第一フイルム板に設ける加飾層や、第二フイルム板に設ける加飾層は、何れもフイルムに対して印刷・蒸着等によって形成できるので、その厚みの薄型化が容易に行なえ、容易に透光性を有する加飾層とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の参考例にかかるキートップ板１０中の一つのキートップ３０の部分を示す要部概略拡大図であり、同図（ａ）は概略断面図（同図（ｂ）のＡ−Ａ断面図）、同図（ｂ）は平面図である。なおキートップ板１０には実際には複数のキートップ３０が配置されている。また図示の都合上、各部材の厚みは実際よりもかなり厚く示している。

同図に示すようにこのキートップ板１０は、下面に加飾層２３等を設けた第一フイルム板２０を上方向に凸となるように湾曲して形成した湾曲部２１内にモールド樹脂製のキートップ３０を成形し、さらにキートップ３０の下面側に第二フイルム板４０を配置して構成されている。言い換えればキートップ板１０は、モールド樹脂製のキートップ３０の上下面に第一フイルム板２０と第二フイルム板４０を覆うように取り付けて構成されている。そして第一フイルム板２０の下面には加飾層２３と接着層２５が形成され、一方第二フイルム板４０の下面にも加飾層４１が設けられている。また第一フイルム板２０の湾曲部２１の上面にはこれを保護する保護フイルム５０が貼り付けられている。以下各構成部品について説明する。

第一フイルム板２０は可撓性を有する透明（半透明を含む）な樹脂フイルムによって構成されており、この参考例ではポリエチレンテレフタレートフイルム（ＰＥＴフイルム）を使用している。もちろん他の各種素材からなる樹脂フイルムを使用してもよい。そして第一フイルム板２０のキートップ３０を覆う部分にキートップ３０の上面形状と同形状の湾曲部２１を設け、湾曲部２１の下面に加飾層２３と接着層２５とを形成している。加飾層２３はこの参考例ではアルミニウム等の蒸着層であり、その内部（中央）には加飾層２３を設けないことによってその下側のキートップ３０を露出させるキートップ露出部分２４を形成している。この参考例のキートップ露出部分２４は円形であるが、その形状に種々の変更が可能であることは言うまでもない。

加飾層２３は第一フイルム板２０の湾曲部２１の下面に設けられている。この加飾層２３は金属色調であり、且つ鏡面感のある材料で構成され、この参考例ではアルミニウム（銀色）を蒸着している。もちろん他の各種材料、例えばニッケル、チタン、クロム等を蒸着しても良い。この加飾層２３は真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等によって形成される。この参考例では加飾層２３は可視光線を透過させない状態で蒸着されている（もちろん可視光線を透過させる状態で蒸着しても良い）。また加飾層２３は必ずしも蒸着層によって構成する必要はなく、他の各種色彩からなる塗料を印刷等することで構成しても良い。また加飾層２３は第一フイルム板２０の湾曲部２１の側面部２２には設けず、これによって第一フイルム板２０とキートップ３０間を接着層２５によって直接接着するように構成している。

接着層２５は透明（半透明を含む）であってモールド樹脂製のキートップ３０を成形する際に加飾層２３や第一フイルム板２０に対して接着する材質（例えばポリエステル系、ウレタン系等）によって構成されている。

キートップ３０は熱可塑性の透明（半透明を含む）な材料で構成され、この参考例ではポリカーボネート樹脂を使用している。もちろん他の各種モールド用樹脂を用いてもよい。

第二フイルム板４０は可撓性を有する透明（半透明を含む）な樹脂フイルムで構成されており、この参考例ではポリカーボネートフイルムが使用されている。もちろん他の各種素材からなる樹脂フイルムを使用してもよい。そして第二フイルム板４０のキートップ３０を当接する部分（具体的にはキートップ３０の下面全体部分）を、その周囲部分よりも下方向に突出する突出部４３とし、突出部４３の下面に加飾層４１を形成している。この参考例にかかる加飾層４１は例えばベタ印刷（単一色でキートップ３０の略下面全体にされている印刷）であって光を通す色彩（例えば白色）と厚みで印刷されている。本参考例の場合、第二フイルム板４０というフイルムに加飾層４１を印刷するので、印刷による加飾層４１の厚みを容易に薄い膜にすることができ、透光タイプにすることが容易に行なえる。なお加飾層４１は光を通さない材質、厚みで印刷しても良いし、蒸着膜からなる加飾層でも良い。また必ずしもベタ印刷でなく、所定の模様となるように印刷しても良い。なお突出部４３の一部には貫通孔４５が設けられ、この貫通孔４５の部分はキートップ３０の外周から突出する舌片状の突出部３１によって覆われている。

保護フイルム５０は可撓性を有する透明な樹脂フイルムで構成されており、この参考例ではＰＥＴフイルムが使用されている。もちろん他の各種素材からなる樹脂フイルムを使用してもよい。保護フイルム５０は第一フイルム板２０の湾曲部２１の上面を覆う形状、寸法に形成されており、第一フイルム板２０に対して微粘着性の粘着材によって貼り付けられている。

以上のようにして構成されたキートップ板１０は、これをその上側から見たとき、キートップ３０上面の周囲の部分は加飾層２３によって装飾され、同時に加飾層２３内のキートップ露出部分２４においてはキートップ３０が露出してその下面の加飾層４１が透明なキートップ３０内部を通して透けて見え、デザイン上の美観が向上する。

また加飾層４１を光を通すように印刷した場合は、キートップ板１０の下側に発光ダイオード等の発光手段を配置することで、透明な第二フイルム板４０とキートップ３０と第一フイルム板２０とを通して第一フイルム板２０のキートップ露出部分２４をキートップ板１０の表面に明るく照らし出し、その際加飾層４１の色彩模様がキートップ３０の下面から浮き上がって見えて立体感・高級感が生じ、さらなるデザイン上の美観を向上できる。

また本参考例の場合、モールド樹脂製のキートップ３０を第一，第二フイルム板２０，４０で覆うように構成しているので、キートップ３０がこれら第一，第二フイルム板２０，４０から外れる恐れはない。

そしてキートップ板１０の下側に図示しないスイッチ接点を配置してキートップ３０を押圧すれば、そのスイッチ接点がオンする。

次にキートップ板１０の製造方法を説明する。図２はキートップ板１０の製造方法を示す図である。先ず一方の面（下面）全体にアルミニウムからなる蒸着層を蒸着したフイルム板を用意し、この蒸着層をエッチングすることにより、図２（ａ−１）に示すようにその下面に蒸着層からなる加飾層２３（内部にキートップ露出部分２４を有する）を設けたフイルム板２０を製造する。

次に図２（ａ−２）に示すようにフイルム板２０の下面に接着層２５を印刷によって形成する。一方フイルム板２０の上面の湾曲部２１を形成しようとする部分の上に保護フイルム５０をフイルム板２０に対して微粘着性の粘着材によって貼り付ける。

次に図２（ａ−３）に示すようにフイルム板２０のキートップ３０を設けようとする部分を金型を用いて絞り加工することで上方向に凸となるように湾曲させて湾曲部２１を形成する（プレフォーミング）。湾曲部２１の形状はキートップ３０の上面形状と略同一にする（必ずしも同一でなくても良く、例えば下記する金型７０のキャビティー７１の深さ寸法の半分程度の高さにしても良い）。

一方図２（ｂ）に示すように第二フイルム板４０を用意してその下面に例えば背景用のベタ印刷であって光を通す色彩と厚みの加飾層４１を印刷し、次に第二フイルム板４０の所定位置に貫通孔４５を設け、さらに第二フイルム板４０のキートップ３０の下面が当接する部分を金型を用いて絞り加工することで下方向に突出させて突出部４３を形成する。突出部４３の形状はキートップ３０の下面側の形状と同一である。

次に図２（ｃ）に示すように前記絞り加工した第一，第二フイルム板２０，４０を重ね合わせた上で、これらを第一，第二金型７０，８０の間に挟持する。ここで第一金型７０には第一フイルム板２０の湾曲部２１を収納する形状、即ちキートップ３０の上部の形状と同形状のキャビティー７１が設けられている。また第二金型８０には第二フイルム板４０の突出部４３を収納する形状、即ちキートップ３０の下部の形状と同形状のキャビティー８１と、第二フイルム板４０の貫通孔４５に接続する位置に設けられるピンゲート８３とが設けられている。

そしてこの状態でピンゲート８３から溶融した樹脂を圧入して第一，第二金型７０，８０の両キャビティー７１，８１内を溶融樹脂で満たし、溶融樹脂が固化した後に第一，第二金型７０，８０を取り外せば、図１に示すキートップ板１０が完成する。

なお上記参考例においては第一フイルム板２０とキートップ３０間は接着材層２５によって接着され、第二フイルム板４０とキートップ３０間は材質を何れもポリカーボネート製としているので接着材がなくても溶融樹脂の熱と圧力で直接接着できる。

以上の製造工程において第一フイルム板２０に湾曲部２１を形成する際と、湾曲部２１内にモールド樹脂を圧入する際に、フイルム板２０には強い延伸力や収縮力及び熱と圧力というストレスが印加され、このため元々接着強度がそれほど強くない第一フイルム板２０と蒸着層からなる加飾層２３間が、前記ストレスなどによって剥がれる恐れが生じるが、本参考例においては第一フイルム板２０の湾曲部２１の側面部２２に加飾層２３を設けない部分を設けてキートップ３０の外周部分であるこの側面部２２で第一フイルム板２０とキートップ３０間を直接接着したのでその接着強度は強く、キートップ３０の第一フイルム板２０からの剥離が確実に防止される。

なお第一フイルム板２０とキートップ３０の材質を同じにすれば、即ち例えば両者何れもポリカーボネート製にすれば、接着層２５がなくても溶融樹脂の熱と圧力によって、第一フイルム板２０とキートップ３０の直接接触する部分が強固に接着できる。さらにキートップ３０を構成する溶融樹脂中に接着材を混合しておけば、例え第一フイルム板２０とキートップ３０の材質が異なっていても接着材４５なしで直接接着できる。

一方第一フイルム板２０の湾曲部２１表面にはその製造工程中にキズや打痕が付く恐れがあるが、本参考例においては湾曲部２１上を保護フイルム５０で覆っているので、湾曲部２１表面にキズや打痕が付くことはない。保護フイルム５０はキートップ板１０の出荷の際や、キートップ板１０を製品に組み立てる際などに剥がされる。

なおキートップ板１０の製造方法は種々の変形が可能であり、例えば上記参考例では図２（ａ−３）に示すようにキートップ３０を成形する前の第一フイルム板２０をプレフォーミングしたが、プレフォーミング工程を省略して図２（ａ−２）に示す平板状のフイルム板２０を直接図２（ｃ）に示す第一，第二金型７０，８０によって挟持してキャビティー７１，８１内に溶融樹脂を圧入することで第一フイルム板２０をキャビティー７１の内壁面まで引き伸ばして湾曲部２１を形成してキートップ板１０を製造するようにしても良い。

図３は本発明の実施形態にかかるキートップ板１０−２中の一つのキートップ３０−２の部分を示す要部概略拡大断面図である。このキートップ板１０−２において前記キートップ板１０と相違する点は、第二フイルム板４０に突出部４３を設けないで平面状とし、また貫通孔４５を加飾層２３の真下に設けることで舌片状の突出部３１を省略した点である。このように構成しても、貫通孔４５は加飾層２３の真下にあるのでキートップ３０の上側からはほとんど見えず問題ない。

図４は本発明の他の参考例にかかるキートップ板１０−３中の一つのキートップ３０−３の部分を示す要部概略拡大断面図である。このキートップ板１０−３において前記キートップ板１０と相違する点は、キートップ３０−３及びその上下の第一，第二フイルム板２０，４０に貫通部３５を設けた点である。この貫通部３５内には別のキートップ等の他の電子部品を収納する。貫通部３５はこの参考例では第一フイルム板２０のキートップ露出部分２４内の位置に設けたが、他の位置に設けても良い。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態では湾曲部２１の下面に蒸着層による加飾層２３を設けたが、さらにその下側にキートップ露出部分２４を覆うように透光性の加飾印刷層を設け、これによってキートップ露出部分２４が所定の色彩になるようにしても良い。

また上記実施形態では加飾層２３と加飾層４１をそれぞれ第一，第二フイルム板２０，４０の下面側に設けたが、それぞれ第一，第二フイルム板２０，４０の上面側に設けても良い。また加飾層４１は省略しても良い。

本発明の参考例にかかるキートップ板１０中の一つのキートップ３０の部分を示す要部概略拡大図であり、同図（ａ）は概略断面図（同図（ｂ）のＡ−Ａ断面図）、同図（ｂ）は平面図である。 キートップ板１０の製造方法を示す図である。 本発明の実施形態にかかるキートップ板１０−２のキートップ３０−２の部分を示す要部概略拡大断面図である。 本発明の他の参考例にかかるキートップ板１０−３のキートップ３０−３の部分を示す要部概略拡大断面図である。 従来のキートップ２００を示す要部概略拡大断面図である。 キートップ２００の製造方法を示す図である。

符号の説明

１０ キートップ板
２０ 第一フイルム板
２１ 湾曲部
２２ 側面部
２３ 加飾層
２４ キートップ露出部分
２５ 接着層
３０ キートップ
４０ 第二フイルム板
４１ 加飾層
４３ 突出部
４５ 貫通孔
５０ 保護フイルム
１０−２，１０−３ キートップ板
３０−２，３０−３ キートップ

Claims (6)

1. 可撓性を有する透明な樹脂フイルムに加飾層を設けてなる第一フイルム板の前記加飾層を設けた部分を上方向に湾曲すると共にこの湾曲部内に透明なモールド樹脂製のキートップを成形し、さらに前記キートップの下面側に可撓性を有する樹脂フイルムからなる第二フイルム板を設置し、
   前記第一フイルム板に加飾層を設けないでキートップの内部が透けて見えるキートップ露出部分を設けるとともに、前記第一フイルム板に設けた加飾層の下の位置の第二フイルム板に前記キートップを成型する溶融樹脂を第一，第二フイルム板の間に圧入する貫通孔を設けたことを特徴とするキートップ板。
2. 前記第一フイルム板の下面に設けた加飾層の下面に、第一フイルム板とキートップ間を接着する接着層を形成したことを特徴とする請求項１に記載のキートップ板。
3. 前記第二フイルム板に加飾層を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のキートップ板。
4. 可撓性を有する透明な樹脂フイルムに加飾層を設けるとともに加飾層を設けないキートップ露出部分を設けてなる第一フイルム板と、可撓性を有する樹脂フイルムからなる第二フイルム板とを用意し、
   前記第一，第二フイルム板を重ね合わせた上でこれら第一，第二フイルム板を第一，第二金型の間に挟持する工程と、
   前記第一，第二金型によって形成されているキャビティー内に、前記第二フイルム板の前記第一フイルム板の加飾層を形成した下の位置に設けた貫通孔から溶融樹脂を圧入した後にこの溶融樹脂を固化することで第一フイルム板に形成された湾曲部内に透明なモールド樹脂製のキートップを成形するとともに前記キートップの下面側に第二フイルム板を設置してなるキートップ板を形成する工程と、
   第一，第二金型を取り外すことで前記キートップ板を取り出す工程と、
   を有することを特徴とするキートップ板の製造方法。
5. 前記第一フイルム板に形成される湾曲部は、前記第一，第二フイルム板を第一，第二金型の間に挟持する工程の前に、プレフォーミング工程によって予め形成されるか、或いは前記第一，第二金型によって形成されているキャビティー内に溶融樹脂を圧入することで第一フイルム板をキャビティーの内壁面まで引き伸ばして形成されることを特徴とする請求項４に記載のキートップ板の製造方法。
6. 前記第一フイルム板の加飾層の下面に透明な接着層が積層されており、
   且つこの接着層は、第一フイルム板の湾曲部の側面部となる部分の前記加飾層を設けない部分にも設けられてこの側面部の接着層によって第一フイルム板とキートップ間を直接接着することを特徴とする請求項４又は５に記載のキートップ板の製造方法。

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